Das Systemkonzept VAMOS (Verkehrsanalyse-, -management- und ...

Das Systemkonzept VAMOS
(Verkehrsanalyse-, -management- und
-optimierungssystem) und seine schrittweise
Realisierung in der Region Dresden
R. Franke 1 , Th. Förster 2 und K. Pohl 3
1 Technische Universität Dresden, Fakultät Verkehrswissenschaften „Friedrich List“
Mommsenstr. 13, 01062 Dresden, Deutschland
E-mail: franke@vina.vkw.tu-dresden.de
URL: http://vini25.vkw.tu-dresden.de/vina/
2 Autobahnamt Sachsen, Abteilung Betrieb und Verkehr
Bautzener Str. 19, 01099 Dresden, Deutschland
3 Landeshauptstadt Dresden, Straßen- und Tiefbauamt
PF 120020, 01001 Dresden, Deutschland
Kurzfassung:
Für die Region Dresden ist der schrittweise Aufbau eines verkehrsträgerübergreifenden Verkehrsmanagementsystems
vorgesehen. Das entwickelte Systemkonzept des Verkehrsanalyse-,
-management- und -optimierungssystems VAMOS ist Ergebnis der Zusammenarbeit von
Einrichtungen der Wissenschaft, der Wirtschaft, den Verkehrsträgern und Institutionen der
zuständigen Gebietskörperschaften. Grundlagen für ein solches System wurden im Rahmen
des BMBF-Leitprojektes "intermobil Region Dresden" geschaffen. Das Konzept wurde dem
Verkehrsbürgermeister der Landeshauptstadt Dresden vorgestellt und in seinem Auftrag wird
gegenwärtig die Umsetzung dieses Konzeptes schrittweise vorangetrieben.
Ziel des Systems VAMOS ist im Zusammenwirken mit anderen Maßnahmen und Vorhaben
in der Region die Sicherung einer umwelt- und stadtverträglichen Mobilität im Ballungsraum
Dresden/Oberes Elbtal. Dieses Ziel ist bekanntermaßen nur durch ein gut aufeinander abgestimmtes
Zusammenwirken der verschiedenen Verkehrssysteme erreichbar. Dieses optimale
Zusammenwirken erfordert unter anderem ein gemeinsames strategisches und operatives
Verkehrsmanagement.
Das System VAMOS ist als operatives intermodales Verkehrsmanagementsystem konzipiert.
Es realisiert die informationelle Verknüpfung sowie das koordinierte Zusammenwirken der
verkehrlich relevanten Leitstellen und Leitsysteme der Region. Es soll außerdem Grundlagen
dazu schaffen, dem Verkehrsteilnehmer qualitativ hochwertige, verlässliche und hochaktuelle
Informationen für seine Mobilitäts-Entscheidungen zur Verfügung stellen zu können.
Schlagworte: Mobilität; Ballungsräume; Verkehrslage; Prognose; Verkehrsmanagement;
Verkehrsleitsystem; Leitprojekt; intermobil

1 Die Zielstellung
Die Sicherung und die Verbesserung der Mobilität als einem der Grundbedürfnisse der
Menschen und einer entwickelten Gesellschaft unter sich ständig veränderten Randbedingungen,
Anforderungen und Zielstellungen ist eine wichtige und permanente Aufgabe dieser Gesellschaft.
Neue und verbesserte Möglichkeiten der Fortbewegung und des Transports von
Gütern werden genutzt und führen zu Veränderungen des Gesamtsystems „Verkehr“. Eine
optimale Gestaltung der in diesem komplexen System ablaufenden Prozesse ist Aufgabe des
Mobilitätsmanagements.
Dabei sind neben den Mobilitätswünschen der verschiedenen Verkehrsteilnehmer bekanntermaßen
weitere Anforderungen zu berücksichtigen:
‣ Verkehrssicherheit
‣ Umweltverträglichkeit
‣ Wirtschaftlichkeit
Dies trifft sowohl für den Fernverkehr als auch für den Verkehr in den Städten zu. Insbesondere
in dicht besiedelten Ballungsräumen ist sowohl der Mobilitätsbedarf als auch die Sensibilität
bezüglich der negativen Auswirkungen des Verkehrs sehr hoch. Die in einer solchen
Region wirkenden Verkehrssysteme des öffentlichen und des Individualverkehrs bieten dem
Verkehrsteilnehmer meist mehrere Möglichkeiten zur Umsetzung seines Mobilitätswunsches
an. Die Spezifika der verschiedenen Verkehrssysteme und ihre Interaktionen im Verkehrsablauf
sowie die Einbeziehung des Faktors "Mensch" machen die große Komplexität des Gesamtsystems
"Verkehr" in einer Region aus. Dieser Komplexität muss ein System Rechnung
tragen, das ein optimales Verkehrsmanagement in einer solchen Region zum Ziel hat.
Im Rahmen der Forschungsinitiative "Mobilität in Ballungsräumen" fördert das Bundesministerium
für Bildung und Forschung fünf Leitprojekte [1]. Das Leitprojekt "intermobil Region
Dresden" entwickelt am Beispiel des Verdichtungsraumes Dresden eine komplex angelegte
Gesamtstrategie zu einer nachhaltigen Mobilitätssicherung [2]. Durch eine integrierte Nachfrage-
und Angebotssteuerung soll ein Beitrag zu einem umweltverträglichen und wirtschaftlichen
Gesamtverkehrssystem in der Region Dresden geleistet werden.
Im Teilprojekt 5 der insgesamt sieben Teilprojekte von intermobil wurde als ein Zwischenergebnis
das Systemkonzept für ein Verkehrsanalyse, -management- und –optimierungssystem
(VAMOS) erarbeitet, das Grundlage für den schrittweisen Aufbau eines verkehrsträgerübergreifenden
Verkehrsmanagementsystems in der Region Dresden ist. In Zusammenarbeit von
Partnern aus der Wissenschaft, der Wirtschaft, den Verkehrsträgern und Institutionen der zuständigen
Gebietskörperschaften wird die Umsetzung dieser Systemkonzeption schrittweise
vorangetrieben. Damit ist gesichert, dass die in intermobil erarbeiteten Ergebnisse durch flächendeckende
Umsetzung in ihre volle Wirksamkeit überführt werden.
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2 Die beteiligten Partner
Im Auftrag der Landeshauptstadt Dresden wurde von einer Arbeitsgemeinschaft aus
‣ der Technischen Universität Dresden,
‣ dem Fraunhofer Institut für Verkehrs- und Infrastruktursysteme,
‣ dem Ingenieurbüro Schlothauer und Partner
unter Federführung
‣ des Ingenieurbüros für Systemberatung und Planung (ISUP)
auf der Grundlage des Systemkonzeptes VAMOS eine Umsetzungsstrategie für ein Verkehrsmanagementsystem
in der Region Dresden [3] erarbeitet. Folgende Einrichtungen und
Institutionen sind außerdem an der Entwicklung dieses Verkehrsmanagementsystems beteiligt:
‣ das Autobahnamt Sachsen,
‣ das Straßen- und Tiefbauamt der Landeshauptstadt Dresden als untere Straßenbaubehörde
sowie die Abteilung Straßenverkehrsangelegenheiten als untere Straßenverkehrsbehörde,
‣ die Straßenbauämter Dresden und Meißen,
‣ der Verkehrsverbund Oberelbe,
‣ die in der Region agierenden Verkehrssystembetreiber des ÖV (Dresdner
Verkehrsbetriebe AG, Deutsche Bahn AG, Regionalverkehr Dresden GmbH u.a.),
‣ Taxi- und Güterverkehrsunternehmen,
‣ die Polizeidirektion Dresden (Führungs- und Lagezentrum),
‣ Feuerwehr und Rettungsdienste und
‣ Institutionen des Freistaates Sachsen (Sächsisches Staatsministerium für Wirtschaft
und Arbeit, Regierungspräsidium Dresden, Lagezentrum des Sächsischen
Staatsministeriums des Innern).
Des weiteren ist vorgesehen, verschiedene Anbieter von Verkehrsinformationsdiensten, u.a.
lokale Rundfunk- und Fernsehstationen, Mobilfunkunternehmen und Betreiber von Internet-
Informationsplattformen einzubeziehen.
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3 Die Verkehrsstruktur der Region und der aktuelle
Ausbauzustand
Die Landeshauptstadt Dresden ist Kern des ca. 1.200.000 Einwohner zählenden Ballungsraumes,
dessen vorrangig achsen- und elbtalgeprägter Kernbereich sich durch eine Bevölkerungsstärke
von ca. 750.000 Einwohnern definiert (Bild 1). Diese Region ist einer der wirtschaftlichen
und sozialen Schwerpunkte des Freistaates Sachsen. Hier konzentrieren sich bedeutende
Entwicklungspotentiale in Wirtschaft und Wissenschaft.
Bild 1: Wirkungsbereich des Verkehrsmanagementsystems [3]
In Dresden selbst leben ca. 480.000 Einwohner auf einer Fläche von etwa 300 qkm. Täglich
pendeln mehr als 70.000 Bewohner der Umlandstädte und Gemeinden nach Dresden zur Arbeit.
Dazu kommen Zehntausende Besucher, die als Touristen oder zum Einkauf die Elbmetropole
aufsuchen. Die fünf Mittelzentren im Elbtal, Pirna, Heidenau, Radebeul, Coswig und
Meißen, sowie die in den Seitentälern angesiedelten Mittelzentren Freital und Radeberg bilden
für den Großraum ein charakteristisches Siedlungskreuz, welches durch Straßen- und
Schienenwege mit axialer Struktur erschlossen wurde.
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Das Straßennetz im Dresden ist geprägt von einem inneren und einem äußeren Stadtring und
gegenwärtig sieben Straßenbrücken über die Elbe, von denen sich vier auf den Zentrumsbereich
konzentrieren. Auf Grund unzureichender, weiter außen liegender Tangentialstraßenverbindungen
besteht noch ein sehr großer zentrumsdurchquerender Straßenverkehrsanteil.
Regional weist der Raum Dresden eine historisch an die Täler angelegte Struktur der vom
Stadtzentrum Dresdens aus führenden Ausfallstraßen auf. Über die nordwestlich tangierende
Bundesautobahn (BAB) A4 wird der in West- Ost-Richtung führende Fernverkehr an der
Stadt vorbeigeleitet. Mit der im Bau befindlichen BAB A17 wird eine entlang der Elbtalhöhen
verlaufende Süd-West-Tangente geschaffen, die sowohl eine bessere Anbindung der südöstlichen
Stadtbereiche von Dresden und der Städte Heidenau und Pirna ermöglichen als auch
eine Lücke im grenzüberschreitenden Fernstraßennetz schließen wird.
Der öffentlichen Verkehrsträger des Raumes Dresden agieren im Verkehrsverbund Oberelbe
(VVO) nach einem einheitlichen Tarifkonzept und abgestimmten Fahrplänen. Die Stadt- und
Vorortbahn stellt vor allem direkte und schnelle Verbindungen in die Hauptsiedlungsgebiete
des Ballungsraumes her. Die Straßenbahn, die abschnittsweise nach den Gesichtspunkten einer
Stadtbahn umgestaltet wird, stellt mit ihrem nahezu flächendeckenden Liniennetz den
Schwerpunkt des innerstädtischen ÖPNV in Dresden dar. Dieses Netz wird durch 27 Stadtbuslinien
ergänzt. Regionalbuslinien führen an zentrale Knoten des Stadtliniennetzes bzw. der
S-Bahn heran.
Für die verschiedenen in der Region agierenden Verkehrssysteme sind zurzeit separate
Betriebsleit- und Verkehrsbeeinflussungsysteme auf unterschiedlichem Niveau verfügbar
(u.a. Verkehrsleitrechner, Rechnergestützte Betriebsleitsysteme, Tunnelsteuerungen). Teilweise
ist deren Aufbau vorgesehen bzw. ist bereits im Gange. Dies trifft u.a. für das Parkinformations-
und Leitsystem Dresden, den S-Bahn-Ausbau mit entsprechender Leittechnik und
auf Verkehrsbeeinflussungsanlagen der Autobahnen im Raum Dresden zu. Der Aufbau verkehrsträgerspezifischer
Verkehrs- und Betriebsleitsysteme hat somit in Dresden einen guten
Stand erreicht bzw. wird ihn in nächster Zeit aufweisen.
Ein Problem besteht gegenwärtig noch darin, dass kein System in Dresden existiert, das die
aktuelle Verkehrslage des Straßenverkehrs sowie ggf. vorhandene Überlastungen und Stausituationen
in der Stadt und der Region erfasst und für ein operatives Eingreifen verfügbar
macht. Relativ gering ausgeprägt ist dagegen die Kommunikation zwischen den Leitstellen/Leitsystemen
sowie deren Zusammenwirken.
Es bestehen beispielsweise den Straßenverkehr betreffend bis heute keine technisch umgesetzten
Datenübertragungskapazitäten zwischen den verkehrstechnischen Anlagen des Autobahnamtes
Sachsen und den Anlagen des Straßen- und Tiefbauamtes Dresden. Obwohl auf
beiden Seiten großes Interesse an der Kenntnis der aktuellen Verkehrslage und eventueller
Störungen im städtischen Straßennetz bzw. im zulaufenden Fernstraßennetz besteht, sind diese
Informationen bis heute nicht gegenseitig online verfügbar. Insbesondere die im Aufbau
befindlichen Verkehrsbeeinflussungsanlagen und das geplante dynamische Zielführungssystem
des Autobahnamtes für den Raum Dresden können nur dann optimal die Verkehrsströme
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eeinflussen, wenn aktuelle und verlässliche Verkehrslageinformationen aus dem gesamten
Ballungsraum verfügbar sind. Mangelnde Informationen führen ggf. zu fehlerhaften Verkehrsmanagemententscheidungen
und damit zu zusätzlichen Problemen im Verkehrsablauf
mit all den damit zusammenhängenden negativen Auswirkungen für Stadtqualität, Umwelt
und Wirtschaftlichkeit.
Ähnlich stellt sich die Lage auch an der Schnittstelle Öffentlicher Verkehr - Individualverkehr
dar. Die Dresdner Verkehrsbetriebe AG (DVB) betreiben ein modernes Rechnergestütztes
Betriebsleitsystem (RBL). Eine bessere Information über die aktuelle und die zu erwartende
Straßenverkehrslage im Stadtgebiet kann bei den öffentlichen Verkehrsunternehmen, die vom
Straßenverkehr beeinflusst werden, zu einer besseren Betriebsleitung ihrer Fahrzeugflotte und
damit zu positiven wirtschaftlichen Effekten führen. Außerdem besteht damit die Möglichkeit,
die Fahrgäste genauer und verlässlicher zu informieren und zu beraten. Dies steigert die
Attraktivität der öffentlichen Verkehrsmittel und trägt somit wiederum zur Verbesserung der
Verkehrsprobleme in der Region bei.
4 Das Systemkonzept VAMOS und seine Komponenten
Neben einer weiter zu verbessernden Verkehrsinfrastruktur kann eine stadtverträgliche Sicherung
der Mobilität im Ballungsraum nur durch ein kooperatives Zusammenwirken der in der
Region agierenden Verkehrssystemanbieter auch auf operativer Ebene gewährleistet werden.
Die Bewältigung der in allen deutschen Ballungsräumen anstehenden Verkehrsprobleme hat
in verschiedenen großen Städten und Regionen zu Entwicklungsvorhaben geführt, die ähnliche
Zielstellungen verfolgen:
‣ Vermeidung von physischem Verkehr durch attraktive Kommunikations-, Informations-
und Telematikdienste
‣ zeitliche, modale und lokale Verlagerung der Verkehrs (Entlastung in den Spitzenzeiten,
Nutzung des ÖV, Park + Ride, Routing, Bündelung von Verkehrsströmen, Entlastung
von Wohngebieten) sowie
‣ optimale und stadtverträgliche Steuerung des Verkehrsablaufes
Beispiele für solche Vorhaben sind neben Dresden insbesondere München, Köln, Stuttgart,
Frankfurt, Berlin und Hannover.
Für das Erreichen der oben genannten Zielstellungen ist die Beeinflussung sowohl der Verkehrsnachfrage
als auch des Verkehrsangebotes erforderlich. Dies kann und muss sowohl mit
kollektiven als auch mit individuellen Verkehrsbeeinflussungsmaßnahmen erfolgen. Das
Spektrum reicht dabei von direkten Steuerungsmaßnahmen, Maßnahmen mit empfehlendem
Charakter bis hin zur reinen Information an den Verkehrsteilnehmer.
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TAXI
Entsprechend des erarbeiteten Systemkonzeptes VAMOS ist vorgesehen, ein verkehrsträgerübergreifendes
Verkehrsmanagementsystem für die Region zu spezifizieren und schrittweise
umzusetzen. Hier sollen die in der Region ohnehin geplanten Vorhaben zum Aufbau
der Verkehrsinfrastruktur und entsprechender Leitsysteme so miteinander verknüpft werden,
dass ein intermodales Verkehrsmanagement für die gesamte Region möglich wird.
Die Konzipierung und schrittweise Umsetzung des Systems soll von folgenden Prinzipien
getragen werden:
‣ Das Vorhaben wird in Kooperation aller an einem solchen System interessierten Gebietskörperschaften,
Unternehmen und Einrichtungen (Partner) durchgeführt.
‣ Neben der notwendigen Abstimmung zu strategischen Verkehrsmanagementkonzepten
ist der schrittweise Aufbau eines verkehrsträgerübergreifenden operativen Verkehrsmanagementsystems
vorgesehen.
‣ Der Aufbau des offen zu gestaltenden Systems soll schrittweise erfolgen.
‣ In das zu schaffende Gesamtsystem sind die bereits existierenden bzw. im Aufbau befindlichen
Systeme der Partner optimal einzubeziehen.
AP 500
DAS INTEGRIERTE LIVE-KAMERA- &
STRASSENVERKEHRSMANAGEMENTSYSTEM
Polizei
Leit- und
AP 600
DORIS
Managementsysteme
von Speditionen
Leitsystem des
Taxiunternehmens
P
Parkleitsystem
Verkehrsflusssteuerung
ç
Altmarkt 236
Parkinformations-
Betriebsleitzentrale
DB/S-Bahn
Dresden-Altstadt
Chemnitz/ Leipzig
Prag
DD-
NORDWESTSÜDOST
P NEUSTADT GVZ
PALTSTADT MESSE
Sonderinformation
é
é
é
Dresden-Neustadt
Chemnitz/ Leipzig
Prag
DD-
NORDWESTSÜDOST
P NEUSTADT GVZ
PALTSTADT MESSE
Sonderinformation
ì
und -leitsystem
PC´s im Büro
oder privat,
Funktelefone,
Radio, RDS/TMC,
TV, PTA etc.
low-cost-RBL
RVD u.a.
Strecken- und
DD-Kaditz/Mickten
ale 10 Min
Knotenbeeinflussungsanlagen Tunnelsteuerungen
Rettungsdienst
Leitsysteme der Notund
Rettungsdienste
Rechnergesteuertes
Betriebsleitsystem
der DVB
Bild 2: In das System VAMOS einbezogene Leitstellen und Leitsysteme
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Die Einbeziehung der Systeme betrifft u.a. (Bild 2):
‣ Verkehrsleitrechner (LSA-Steuerungen), Parkinformations- und Leitsystem sowie
Tunnelsteuerungen der Landeshauptstadt Dresden
‣ Verkehrsrechnerzentrale, Dynamisches Zielführungssystem und Tunnelsteuerungen
des Autobahnamtes Sachsen
‣ RBL-System der Dresdner Verkehrsbetriebe AG
‣ Leitstellen der S-Bahn und regionalen Schienenverkehrs
‣ Leitstellen/-systeme regionaler Verkehrsunternehmen (Regionalbusse)
‣ Leitstelle der Taxigenossenschaft
‣ Leitstelle der Polizeidirektion Dresden
‣ Regionales Informationssystem DORIS [4]
Weitere Leitstellen und Verkehrsinformationsanbieter werden später einbezogen, u.a. Notund
Rettungsdienste, Flughafen, Institutionen des Wirtschaftsverkehrs, Dresden Fernsehen,
Mobilitätsberatungszentren, Verkehrsfunk inklusive RDS/TMC, Mobilfunkdienste bzw. Navigationsdienste-Anbieter
und Fahrgastinformationssysteme.
Zur Reduzierung der investiven und vor allem der Betriebskosten des zukünftigen Systems
wird ein Konzept verfolgt, dass im wesentlichen die Kompetenzen zur Verkehrs- und Betriebsleitung
bei den zur Zeit verantwortlichen Einrichtungen verbleiben und eine kostengünstig
zu betreibende Koordinierungsstelle (Verkehrsmanagementzentrale) detaillierte Informationen
der aktuellen und der zu erwartenden Verkehrslage generiert und zusammen mit verkehrsträgerübergreifenden
Managementempfehlungen den beteiligten Partnern zur Verfügung
stellt.
Es ist also nicht vorgesehen, die Verkehrs- und Betriebsleitung aller in der Region agierenden
Verkehrssysteme an einem Ort zu konzentrieren. Die Verkehrsmanagementzentrale führt die
Verkehrslageinformationen zusammen und nimmt lediglich koordinierende Aufgaben des
Verkehrsmanagements wahr.
Nachfolgend soll auf wesentliche Systemkomponenten kurz eingegangen werden.
Datengrundlage
Ausgangspunkt aller operativen Verkehrsmanagementaktivitäten und Informationsdienste ist
die Generierung der aktuellen Verkehrslage auf der Grundlage online verfügbarer Verkehrsund
Umfelddaten sowie fortlaufend gepflegter Infrastrukturdaten (Bild 3).
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Wetterdaten
Verkehrsdaten der
Verkehrsrechnerzentrale
Autobahnamt Sachsen
Parkleitsystem
Straßen- und Tiefbauamt
Verkehrsdaten der
Verkehrsrechnerzentrale
Straßen- und Tiefbauamt
Live-Kameras
Verkehrsanalyse-, -management- und
-optimierungssystem
Lagezentrum
Freistaat Sachsen
Parkraumauslastung
Stauwahrscheinlichkeit
Bild 3: Datengrundlagen für die Verkehrslageerfassung und -prognose
Als Verkehrsdaten werden verschiedene Datenquellen genutzt. Hier sind die Verkehrsdaten
der einzelnen Verkehrssysteme zusammenzuführen. Dazu zählen Rohdaten von Pegelzählstellen
und anderen Verkehrsdetektoren im Stadtgebiet. Daten der Verkehrsbeeinflussungsanlagen
und Tunnelsteuerungen werden einfließen. Floating-Car-Daten ergänzen die Palette der
Messgrößen des Straßenverkehrs. Daten des ruhenden Verkehrs liefern das Parkleitsystem
und zu entwickelnde Bildverarbeitungskomponenten des Live-Kamera-Systems, die außerdem
Daten zu Verkehrsdichte und Staulängen liefern sollen (Bild 4). Aktuelle Verkehrsdaten
des öffentlichen Verkehrs liegen in den RBL-Systemen der Verkehrsunternehmen vor.
Daten zu Verkehrsraumeinschränkungen z.B. durch Baustellen und Unfälle sowie gepflegte
Daten zu verkehrsrelevanten Veranstaltungen sowie Wetterdaten werden zur Verkehrslageerfassung
und insbesondere für Verkehrslageprognosen herangezogen.
Datenaufbereitung und –vervollständigung
Die zur Verfügung stehenden Rohdaten stehen online nicht flächendeckend und zeitlich vollständig
zur Verfügung. Außerdem fallen diese Daten bei den verschiedenen Datenquellen in
heterogener Form an. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit der Datenvervollständigung und
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Datenaufbereitung. Unter Nutzung von Referenztagesganglinien und lokalen Abhängigkeiten
sowie Verfahren der Datenanalyse lassen sich bis zu einem gewissen Grad temporäre Datenausfälle
und lückenhafte Detektionsnetze kompensieren.
Bild 4: Entwicklung von Verfahren der Bildauswertung von Verkehrssituationen
Verkehrslageerfassung und Prognose
Auf der Grundlage vervollständigter Daten erfolgt die Verkehrslageerfassung, deren Ergebnisse
in ein Dynamisches Verkehrsmodell abgelegt werden. In diesem Verkehrsmodell werden
auch die Ergebnisse der Kurzzeitprognose für die nächste Stunde sowie für den Folgetag
abgelegt. Das Dynamische Verkehrsmodell stellt die Datenplattform dar, auf die verschiedene
Komponenten, wie z.B. das Verkehrslage-Monitoring, die Simulation und das intermodale
Routing aufsetzen.
Dynamisches Verkehrsmodell
Bei der Modellierung der aktuellen und der zu erwartenden Verkehrslage im Ballungsraum
kommt ein neuartiger Modellansatz zur Anwendung. Dieser Ansatz trägt der Tatsache Rechnung,
dass Verlustzeiten in urbanen Verkehrsnetzen im wesentlichen an Verkehrsknoten und
nicht an den Kanten eines Knoten-Kanten-Modells auftreten. Außerdem wird durch diesen
Ansatz der schrittweise Aufbau eines solchen Systems sowie die Aggregation von Verkehrs-
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zustandsinformationen für ein effizientes Netzmanagement unterstützt. Das zur Anwendung
kommende Hierarchische Sternmodell kann sowohl einzelne Verkehrsknoten mit ihren Zuläufen
als auch kleinere und größere Verkehrszonen mit ihren verkehrlichen und steuerungstechnischen
Attributen abbilden. (Bild 5).
Bild 5: Zusammenfassung zu Verkehrszonen im Hierarchischen Sternmodell
Simulation
Sowohl zur Verkehrslageerfassung als auch zur Verkehrslageprognose sind Verfahren der
Verkehrsablaufsimulation erforderlich. Insbesondere bei unvorhersehbaren Ereignissen wie
Unfällen und anderen plötzlich auftretenden Verkehrsraumeinschränkungen sowie bei der
Ermittlung der Auswirkungen operativer Managementeingriffe in das Verkehrssystem wird
die Simulation als entscheidungsunterstützende Komponente genutzt. Durch den Einsatz im
operativen Verkehrsmanagement muss das Simulationssystem entsprechend schnell und somit
sehr leistungsfähig sein.
Verkehrsbeeinflussung
Eine wirksame Verkehrsbeeinflussung erfolgt sinnvollerweise durch die aufeinander abgestimmte
Anwendung einzelner Beeinflussungsmaßnahmen. Die dafür erforderliche Steuerungsstrategie
kann prinzipiell von einem Operator mit entsprechender Entscheidungsunterstützung
oder automatisch durch eine wissensbasierte Strategiekomponente erarbeitet werden.
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In beiden Fällen ist der Einsatz wissenbasierter und adaptiver Systemkomponenten sinnvoll
und vorgesehen. Der Übergang vom eher manuellen zum stärker automatisieren Strategieentwurf
ist als beabsichtigter Entwicklungsprozess des Managementsystems zu verstehen. Das
System soll lernfähig gestaltet werden. So muss es z.B. aus nicht optimal verlaufenen Management-Eingriffen
"lernen". Das setzt allerdings Detektionstechnik voraus, die diesen nicht
optimalen Verlauf auch als solchen erkennt.
Nach Ermittlung der geeigneten Steuerungsstrategie werden die einzelnen Maßnahmen entweder
direkt oder über die angeschlossenen Leitstellen/Leitsysteme aktiviert. Stellvertretend
für die verschiedenen Beeinflussungsmaßnahmen seinen nachfolgend drei Systemkomponenten
kurz vorgestellt.
Zeitliche und modale Entflechtung der Verkehrsströme durch verlässliche Verkehrsinformationen
und Live-Kamera-Bilder
Im Teilprojekt 6 des Leitprojektes intermobil wird das regionale Informationssystem DORIS
[4]entwickelt. Hier wird dem Verkehrsteilnehmer über verschiedene Zugangsportale ein Verkehrslagemonitoring
angeboten. Das Verkehrsmanagementsystem VAMOS liefert diesem
System als Content-Provider die erforderlichen Verkehrslageinformationen (Bild 6).
Bild 6: Einordnung des Verkehrsmanagementsystems VAMOS
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Eingebunden in dieses System ist ein Live-Kamera-System, das minütlich aktualisiert Verkehrssituationsbilder
von Verkehrsschwerpunkten der Region anbietet (Bild 7). Verfügt der
Verkehrsteilnehmer über verlässliche Verkehrslageinformationen, so kann er sein Verkehrsverhalten
ggf. darauf einstellen und zu einem anderen Zeitpunkt, mit einem anderen Verkehrsmittel
oder über eine andere Route seine Fahrt antreten. Durch solche Entscheidungen
können in bestimmtem Umfang Verkehrsströme zeitlich, modal und lokal entflochten werden.
Dresden
Heidenau
Keine Daten
freie Fahrt
Stauneigung
Stau
keine
Ausrüstung
Pirna
Bad Schandau
Bild 7: Visualisierung der Verkehrslage im Hauptstraßennetz (Entwurf)
Räumliche/regionale Entflechtung der Verkehrsströme durch Dynamische Zielführung
Mit dem Neubau der Bundesautobahn A17 im Raum Dresden werden erstmals leistungsfähige
Alternativrouten für den Zielverkehr Innenstadt zur Verfügung stehen. Der Aufbau eines
Dynamischen Zielführungssystems an der Autobahn ist vorgesehen. Aufgrund lokaler Besonderheiten
(Tunnel-Brücke-Tunnel-System im Verlauf der BAB A17, Tunnelstrecke im Autobahnzubringer
B173) ist eine optimale Zielführung besonders stark von aktuellen Verkehrslageinformationen
abhängig. Die informationelle Verknüpfung mit den Tunnelsteuerungen ist
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unerlässlich. Dies soll sinnvollerweise über das Verkehrsmanagementsystem erfolgen, da so
auch die Einbeziehung der anderen Verkehrslageinformationen und die Abstimmung mit anderen
Managementmaßnahmen erfolgen kann. Bei entsprechender Überlastung der BAB A17
oder der parallel verlaufenden Bundesstraße B172 können Alternativrouten oder der Umstieg
auf öffentliche Verkehrsmittel (parallel verlaufende S-Bahn) empfohlen werden. Diese Empfehlungen
werden den Verkehrsteilnehmern koordiniert sowohl an Wechselwegweisern als
auch über andere Verkehrsinformationsportale angeboten.
Wissensbasierte Verkehrsflusssteuerung
Auf der Grundlage der ermittelten aktuellen und der zu erwartenden Verkehrslage sind optimale
operative Managementstrategien zu generieren. Aufgrund der Komplexität einer solchen
Aufgabe ist der Einsatz wissensbasierter Verfahren vorgesehen. Erste Praxisversuche zum
Einsatz eines Fuzzy-Logic-basierten Verfahrens zur verkehrsabhängigen Signalprogrammauswahl
haben auf einer Trasse der Bundesstraße B172 mit elf Lichtsignalanlagen stattgefunden
[5] (Bild 8).
Bild 8: Fuzzy Logic basierte verkehrsabhängige Signalprogrammauswahl [5]
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5 Die Umsetzung in Realisierungsstufen
Für den schrittweisen Aufbau des operativen Verkehrsmanagementsystems VAMOS sind vier
Realisierungsstufen vorgesehen.
Stufe 1: Die Informationelle Vernetzung der in der Region agierenden Leitstellen und
Leitsysteme mit dem Ziel des Informationsaustausches und der sich daraus ergebenden Möglichkeit
der Optimierung des Managements innerhalb der einzelnen Leitstellen/Leitsystemen.
Stufe 2: Auf dieser Grundlage basiert die Generierung von verkehrsrelevanten Mehrwert-
Informationen aus den eingegangenen Einzelinformationen und die Bereitstellung dieser
Informationen an alle beteiligten Einrichtungen (u.a. detaillierte aktuelle Verkehrslage und
Kurzfristprognose; zu erwartende Verkehrsnachfrage und Überlastungen von Verkehrstrassen
und Parkierungseinrichtungen).
Stufe 3: Aufbauend auf diesen Informationen erfolgt die vorausschauende und operative Erarbeitung
von optimalen Steuerungsstrategien für das Gesamtverkehrssystem und Ableitung
von einzelnen aufeinander abgestimmten Managementmaßnahmen, die zur Umsetzung
den jeweiligen Leitstellen/Leitsystemen vorgeschlagen werden. Dieser Vorschlag konkreter
Managementmaßnahmen kann dort entsprechend der jeweiligen konkreten Situation akzeptiert
oder abgelehnt werden. Bei Ablehnung ist die Erarbeitung einer alternativen Steuerungsstrategie
erforderlich. Die konkrete Umsetzung der von VAMOS vorgeschlagenen Einzelmaßnahmen
liegt dabei also weiterhin im Entscheidungsbereich der betreffenden Behörde/Einrichtung.
Stufe 4: Jede Institution kann darüber hinaus gehend für sich entscheiden, ob bestimmte
Steuerungsmaßnahmen direkt von der VAMOS-Managementzentrale aus erfolgen können.
Wenn die vom System vorgeschlagen Managementmaßnahmen später die angestrebten
Qualitätsanforderungen erfüllen und über einen längeren Zeitraum zur Zufriedenheit des
betreffenden Verkehrssystembetreibers operieren, sollte die Möglichkeit bestehen, die Bestätigung
bewährter Maßnahmen entfallen zu lassen und somit eine direkte Umsetzung von Managementmaßnahmen
durch die Verkehrsmanagementzentrale zuzulassen. Diese die Effizienz
erhöhende Vorgehensweise kann natürlich für bestimmte Maßnahmen differenziert erfolgen.
Es besteht für die einzelnen Verkehrssystembetreiber bei Interesse dadurch aber die Möglichkeit,
Managemententscheidungen teilweise oder auch vollständig an das intermodale Verkehrsmanagementsystem
VAMOS zu verlagern. Es besteht aber kein Zwang zu einem solchen
Vorgehen. Die Entscheidungen können separat in den einzelnen Einrichtungen und zu
einem selbst gewählten Zeitpunkt erfolgen. Die schrittweise Umsetzung der Realisierungsstufe
4 hängt demzufolge stark von der Qualität der vom System getroffenen Managemententscheidungen
und letztlich von der Entscheidung der beteiligten Partner ab. Für ein funktionierendes
Verkehrsmanagement ist die Realisierungsstufe 4 nicht zwingend erforderlich, bietet
aber aus Betreibersicht Einsparungspotentiale.
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Mit diesem Vorgehen ist gewährleistet, dass der Aufbau des Systems bereits bei den verschiedenen
Umsetzungsstufen Effekte für die beteiligten Verkehrssystembetreiber und damit
für ein besseres Verkehrsmanagement in der Region ergeben. Das vorgeschlagene Konzept
setzt bewusst nicht den Eingriff in existierende Entscheidungsbefugnisse und -strukturen voraus.
Die Bereitschaft zur Kooperation der beteiligten Partner über ein gemeinsames Verkehrsmanagementsystem
ermöglicht ein koordiniertes Vorgehen bei der optimalen Steuerung
des Gesamtverkehrssystems, dem rechtzeitigen Erkennen von Überlastungen sowie der vorausschauenden
Umsetzung geeigneter, aufeinander abgestimmter Maßnahmen.
6 Zusammenfassung
Die aufgezeigte Vorgehensweise macht deutlich, dass der kooperative Grundgedanke beim
Entwurf und der Realisierung des Verkehrsmanagementsystems im Vordergrund steht. Somit
ist ein schrittweiser Aufbau des Verkehrsmanagementsystems unter Berücksichtigung der
Einzelinteressen der beteiligten Partner möglich. Die aufgezeigte Systemstruktur ist für ein
solches Vorgehen konzipiert und somit auch weitgehend flexibel für zu erwartende Änderungen
in den Randbedingungen. Durch diese Flexibilität ergibt sich eine hohe Realisierungssicherheit
für das Gesamtsystem und Effekte für den einzelnen Verkehrsteilnehmer und einen
stadtverträglichen Verkehr in jeder Realisierungsstufe.
Die hier dargestellten Realisierungsstufen stellen keinen starren Fahrplan für die Umsetzung
der Verkehrsmanagementsystems dar. Das praktische Vorgehen bei der Realisierung des
Vorhabens muss sich auch an den sehr unterschiedlich vorhandenen Entwicklungsständen der
einzubeziehenden Systeme orientieren. Ein Vorgehen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten
für bestimmte Komponenten ist dabei sinnvoll. So ist z.B. vorstellbar, dass einige Partner
zunächst nur die Informationen des Verkehrsinformationspools nutzen und die Managemententscheidungen
intern treffen, andere Partner dagegen bereits die von der Zentrale erarbeiteten
Managementempfehlungen umsetzen.
Durch den schrittweisen Aufbau eines intermodalen Verkehrsmanagementsystems nach der
VAMOS-Systemkonzeption sind positive Effekte
‣ bei den Verkehrsteilnehmern im Personen- und Güterverkehr,
‣ bei den Verkehrsunternehmen und vor allem
‣ für die Landeshauptstadt Dresden und die gesamte Region
zu erwarten. Damit wird ein Beitrag zur Sicherung einer wirtschaftlichen und umweltverträglichen
Mobilität im Ballungsraum Dresden geleistet.
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Literatur
[1] BMBF: Leitprojekte „Mobilität in Ballungsräumen“: Der Wettbewerb (Druckschrift herausgegeben
durch das Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie,
Bonn im April 1998)
[2] Projektbüro intermobil,2000, Zukünftige Strategien zur Mobilitätssicherung in mittleren Ballungsräumen,
Projektunterlagen Leitprojekt "intermobil Region Dresden"
[3] Umsetzungsstrategie für ein Verkehrsmanagementsystem in der Region Dresden",Straßenund
Tiefbauamt Landeshauptstadt Dresden (Auftraggeber), 2001
[4] http://dresden-info.fhg.de/
[5] Trommer, U., 2001, Realisierung und Erprobung einer Fuzzy Logic basierten verkehrsabhängigen
Signalprogrammauswahl für einen koordinierten Straßenzug der Landeshauptstadt
Dresden (Diplomarbeit, Technische Universität Dresden, Lehrstuhl Verkehrsleitsysteme und -
prozessautomatisierung)
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